Rook – "iseeneeserivõimeline" andmesalvestus Kubernetes'e jaoks

29. jaanuaril võttis CNCF (Cloud Native Computing Foundation), mis vastutab Kubernetes'e, Prometheuse ja teiste avatud lähtekoodiga toodete eest, teatas vastu projekti Rook , mis on suurepärane võimalus tutvuda selle "jaotatud andmete salvestamise süsteemide orkestreerijaga Kubernetes'e sees" lähemalt.

Mis on Rook?

Rook — see on Go keeles kirjutatud tarkvara (levitatakse avatud litsentsiga Apache License 2.0), mis on mõeldud andmesalvestuse automatiseerimiseks, et muuta need isehaldjateks, iseskaalautuvateks ja iseenesest taastuvateks. Rook automatiseerib (Kubernetes'e keskkonnas rakendatavate andmehoidlate jaoks): juurutamise, bootstrapping, konfiguratsiooni, varustamise, skaaleerimise, värskendused, migreerimise, tõrke taastamise, jälgimise ja ressursside haldamise.

Projekt on alfa-etapis ja spetsialiseerub jaotatud andmesalvestuse süsteemi Ceph orkestreerimisele Kubernetes'e klastrites. Autorid kinnitavad ka plaanide olemasolu toetada teisi salvestussüsteeme, kuid see ei juhtu lähitulevikus.

Komponendid ja tehniline seadistus

Rook'i toimimise põhialuseks Kubernetes'e sees on spetsiaalne operaator (me rääkisime Kubernetes'e operaatoritest selles artiklis), mis automatiseerib salvestuse konfiguratsiooni ja teostab selle jälgimist.

Nii, Rook'i operaator esindab konteinerit, mis sisaldab kõiki vajalikke komponente salvestuse juurutamiseks ja edasiste hooldustööde teostamiseks. Operaatori ülesannete hulka kuuluvad:

• Ceph'i salvestusdeemonite DaemonSet'i loomine (ceph-osd) lihtsa RADOS klastriga;
• Ceph'i jälgimise podide loomine (mille ceph-mon, mis kontrollib klastri seisundit; enamasti juurutatakse kolm eksemplari kvoorumi tagamiseks ning kui üks neist ebaõnnestub, tõstetakse uus üles);
• CRD-de (Kohandatud Ressursi Määratlused) haldamine klastri, salvestuspartii, objektide salvestamine (ressursside ja teenuste kogum HTTP-päringute teenindamiseks, tehes PUT/GET toiminguid objektide jaoks — need on ühilduvad S3 ja Swift API-ga), samuti failisüsteemide;
• podide initsialiseerimine kõigi vajalike teenuste käivitamiseks;
• Rook'i agentide loomine.

Rook'i agendid esindavad eraldi pode, mis juurutatakse igas Kubernetes'e sõlmes. Agendi eesmärk on pluginat konfigureerida FlexVolume, mis tagab salvestusmahtude toetust Kubernetesis. Agent teostab salvestuse haldust: ühendab jaotustugevdajad, monteerib mahud, vormindab failisüsteemi jne.

Rooki komponentide koht ja roll Kubernetes klastris

Rook pakub kolme tüüpi salvestusi:

1. blokeeritud (Block, StorageClass) — monteerib salvestuse ühele podile;
2. objekti (Object, ObjectStore) — saadaval klastris ja väljas (kasutades S3 API-d);
3. jagatud failisüsteem (Shared File System, Filesystem) — failisüsteem, mida saab lugeda ja kirjutada paljude podide kaudu.

Rooki siseseade sisaldab järgmist:

• Mons — podid Ceph-i jälgimiseks (eelnevalt mainitud ceph-mon);
• OSDs — podid, kus töötavad deemonid ceph-osd (Objekti Salvestuse Deemonid);
• MGR — podid deemoniga ceph-mgr (Ceph Manager), mis pakub täiendavaid jälgimisvõimalusi ja liideseid välistele süsteemidele (monitooringu/haldamise jaoks);
• RGW (valikuline) — podid objekti salvestamiseks;
• MDS (valikuline) — podid jagatud failisüsteemiga.

Kõik Rooki deemonid (Mons, OSDs, MGR, RGW, MDS) on kompileeritud ühte binaarfaili (rook), mis käivitatakse konteineris.

Rooki projekti lühikeseks tutvustamiseks võib kasulik olla ka see väike (12 slaidi) esitlus Bassam Tabbara (Quantum Corp. CTO) poolt.

Rooki haldamine

Rooki operaator toetab täies ulatuses Kubernetes versiooni 1.6 ja uuemaid (ja osaliselt vanemat K8s versiooni — 1.5.2). Selle paigaldamine ja lihtsaim stsenaarium näeb välja nagu:

cd cluster/examples/kubernetes
kubectl create -f rook-operator.yaml
kubectl create -f rook-cluster.yaml

Lisaks on Rooki operaatori jaoks valmistatud Helm chart, mis võimaldab paigaldamist ka niimoodi:

helm repo add rook-alpha https://charts.rook.io/alpha
helm install rook-alpha/rook

On olemas väike hulk seadistamisvalikuid (näiteks saab välja lülitada RBAC, kui seda võimalust teie klastris ei kasutata), mis edastatakse helm install kaudu parameetrina --set key=value[,key=value] (või salvestatakse eraldi YAML-faili ja edastatakse -f values.yaml Pärast Rooki operaatori paigaldamist ja podide käivitamist tema agentidega tuleb luua ise Rooki klaster, mille lihtsaim konfiguratsioon näeb välja järgmiselt ().

rook-cluster.yamlapiVersion: v1 kind: Namespace metadata: name: rook --- apiVersion: rook.io/v1alpha1 kind: Cluster metadata: name: rook namespace: rook spec: dataDirHostPath: /var/lib/rook storage: useAllNodes: true useAllDevices: false storeConfig: storeType: bluestore databaseSizeMB: 1024 journalSizeMB: 1024):

: erilisele tähelepanu tuleks pöörata atribuudile

Märkus. dataDirHostPath, mille vajalik väärtus klastris säilitamiseks pärast taaskäivitusi. Kui Rook'i kasutatakse püsiva andmete salvestamise kohana Kubernetes'i hostides, soovitavad autorid, et selles kataloogis oleks vähemalt 5 GB vaba kettaruumi.

Jääb üle luua klaster konfiguratsioonist ja veenduda, et pod'id on klastris loodud (nimetuste ruumis rook):

kubectl create -f rook-cluster.yaml
kubectl -n rook get pod
NAME                              READY     STATUS    RESTARTS   AGE
rook-api-1511082791-7qs0m         1/1       Running   0          5m
rook-ceph-mgr0-1279756402-wc4vt   1/1       Running   0          5m
rook-ceph-mon0-jflt5              1/1       Running   0          6m
rook-ceph-mon1-wkc8p              1/1       Running   0          6m
rook-ceph-mon2-p31dj              1/1       Running   0          6m
rook-ceph-osd-0h6nb               1/1       Running   0          5m

Upgrade Rook'i klastri uuendamise protseduur (enne uut versiooni) on see, et praegusel hetkel nõuab see kõigi selle komponentide järkjärgulist uuendamist kindlas järjekorras, ning seda saab alustada ainult siis, kui olete veendunud, et praegune Rook'i installatsioon on täiesti "terve". Üksikasjalikku samm-sammult juhendit Rook versiooni 0.5.0 uuendamiseks versiooniks 0.5.1 leiate projekti dokumentatsioonis.

Eelmise aasta novembris Rook'i blogis avaldati võrdlus tõhususest EBS-iga. Selle tulemused väärivad tähelepanu ja lühidalt öeldes on need järgmised:

Prospects

Rook'i praegune olek on alpha ja viimane suur väljaanne siiani on versioon 0.6, mis ilmus novembris 2017 (aktiivne parandamine — v0.6.2 — ilmus 14. detsembril). Juba 2018. aasta esimeses pooles oodatakse väljaandeid küpsemate versioonide kohta: beetaversioonid ja stabiilne (ametlikult tootmiseks kasutamiseks valmis).

Vastavalt roadmap projekti, arendajatel on põhjalik visioon Rook'i arendamiseks vähemalt kahe järgmise väljaande jooksul: 0.7 (valmidus GitHub'i jälgijas hinnatakse 60% ulatuses) ja 0.8. Oodatud muudatuste hulka kuulub toimetuse Ceph Block ja Ceph Object toetuse üleviimine beetaversiooniks, dinamiiline mahutite provisionimine CephFS'i jaoks, arenenud logimise süsteem, automatiseeritud klastrite uuendamine, kuvatõmmiste toimetamine mahtude jaoks.

Rook'i vastuvõtmine CNCF projektide hulka (kuni praeguseni on see algusjärgus — "inception-level", — koos linkerd ja CoreDNS) on ainus seekordne garantii, et toote vastu kasvav huvi. Kui hästi see pilve rakenduste maailmas püsib, selgub pärast stabiilsete versioonide ilmumist, mis toovad kindlasti Rooki juurde uusi „katsetajaid” ja kasutajaid.

P.S.

Lugege ka meie blogist:

• «Loome püsiva salvestuse Kubernetese Ceph'i baasprovisioneerimisega»;
• «Kubernetes'i operaatorid: kuidas käivitada stateful-rakendusi»;
• «CoreDNS — DNS-server cloud native maailmale ja teenuste avastamise süsteem Kubernetes'ile»;
• «Container Networking Interface (CNI) — võrgu liidese ja standard Linuxi konteineritele»;
• «Kubernetes infrastruktuur kui teenus».

Allikas: habr.com